产品名称: 甜菊双糖苷
英文名: steviolbioside
中文别名:
英文别名:
Cas 号: 41093-60-1
产品编码:BP1501
分子式: C32H50O13
分子量: 642.739
来源: Stevia rebaudiana (stevia)
物理性状:
化合物类型: Diterpenoids
纯度: 95%~99%
分析方法: HPLC-DAD or/and HPLC-ELSD
鉴定方法: 质谱（Mass）, 核磁（NMR）
包装: 棕色小玻璃瓶，标准包装10mg，20mg，50mg；可以按客户需求包装。
可以满足克级以上大量需求，详情请咨询。
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甜菊双糖苷的HPLC图谱
甜菊双糖苷的核磁图谱
储存条件：短期保存 2~8℃，长期保存 -20 ~ -80℃
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甜菊双糖苷（Steviolbioside， CAS号：41093-60-1）是源自甜叶菊（Stevia rebaudiana Bertoni）的一种二萜糖苷类化合物。长久以来，甜叶菊及其主要甜味成分如甜菊苷、莱鲍迪苷A等因其高甜度、低热量的特性，作为天然甜味剂在食品工业中得到了广泛应用。然而，近年来，随着天然产物研究的深入，甜菊双糖苷这一“次要”成分逐渐展现出超越其甜味属性的、令人瞩目的生物活性。研究表明，它不仅是一种重要的药物合成中间体，更在抗肿瘤、抗结核、抗糖尿病等多个药理学领域显示出潜在的应用价值。其针对多种疾病模型，特别是对结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）的抑制活性以及对肿瘤细胞增殖的抑制作用，使其从一种功能性食品添加剂，转变为具有重要研究价值的候选药物分子。本文旨在系统综述甜菊双糖苷的化学特性、植物来源、药理活性、作用机制、成药性及其临床应用前景，以期为该化合物的深度开发和利用提供全面的科学参考。
甜菊双糖苷的化学名称为13-[(2-O-β-D-吡喃葡萄糖基-β-D-吡喃葡萄糖基)氧]贝壳杉-16-烯-19-酸 β-D-吡喃葡萄糖酯，分子式为C32H50O13，分子量为642.7390。其结构核心为四环二萜类的甜菊醇（steviol），在甜菊醇的C-13位羟基上连接了一个由两分子葡萄糖组成的双糖链（β-D-葡萄糖基-(1→2)-β-D-葡萄糖基），在C-19位羧基上则酯化连接了一个单分子葡萄糖。这种独特的糖基化模式是其区别于甜菊苷（C-13位为三糖链）等其它甜菊糖苷的关键结构特征。
从理化性质分析，甜菊双糖苷的脂水分配系数对数（LogP）为0.4749，表明其具有一定的亲脂性，但整体仍偏向于亲水。其拓扑极性表面积（TPSA）高达215.8300 Ų，这主要归因于分子中丰富的羟基和酯键等极性基团，预示着其具有较好的水溶性。计算水溶性数值为1.1590，进一步证实了其在水介质中良好的溶解特性。这些性质对其在生物体内的吸收、分布和生物利用度具有基础性影响。作为对比，其较高的TPSA和适中的LogP值，使其相较于许多高脂溶性天然产物，可能具有更优的溶解性和初步的成药性基础。
甜菊双糖苷主要来源于菊科植物甜叶菊的叶片。在甜叶菊中，甜菊双糖苷的含量通常低于甜菊苷和莱鲍迪苷A等主要甜味成分，属于次要糖苷。其生物合成途径与其它甜菊糖苷一致，起始于植物体内的甲羟戊酸（MVA）途径，形成二萜前体，经甜菊醇合成酶等催化生成甜菊醇，再经过一系列位置特异性的糖基转移酶（UGTs）催化，逐步添加尿苷二磷酸葡萄糖（UDP-Glc）分子，最终形成包括甜菊双糖苷在内的多种糖苷。
从植物材料中提取和分离甜菊双糖苷，通常采用以下流程：首先，对干燥的甜叶菊叶片进行粉碎。随后，利用水、甲醇、乙醇或其水溶液进行加热回流或超声辅助提取，以将糖苷类物质从植物细胞中浸出。粗提液经过过滤、浓缩后，得到富含多种甜菊糖苷的浸膏。由于甜菊双糖苷与其它糖苷的物理化学性质相近，分离纯化是关键且具有挑战性的步骤。常规的纯化方法包括大孔吸附树脂（如AB-8、D101）柱层析进行初步富集，再利用硅胶柱层析、反相硅胶（如C18）柱层析、制备型高效液相色谱（HPLC）等技术进行精细分离。近年来，高速逆流色谱（HSCCC）等液-液分配色谱技术因其高回收率和分离效率，在甜菊糖苷单体的制备中显示出独特优势。通过核磁共振（NMR）、质谱（MS）等技术可对分离得到的化合物进行结构鉴定。
大量的体外与体内研究揭示了甜菊双糖苷广泛而多样的药理活性，使其成为多靶点天然产物的代表之一。
1. 抗肿瘤活性： 甜菊双糖苷对多种肿瘤细胞的增殖具有抑制作用。研究报道，该化合物能够抑制乳腺癌、肝癌、结肠癌等癌细胞的生长。其作用并非简单的细胞毒性，而更多表现为诱导细胞周期阻滞、促进凋亡等。例如，在乳腺癌细胞模型中，甜菊双糖苷显示出剂量依赖性的增殖抑制效应，提示其在肿瘤化学预防或辅助治疗中的潜力。
2. 抗微生物活性（抗结核）： 这是甜菊双糖苷最引人注目的活性之一。实验数据显示，其对结核分枝杆菌标准株的最小抑菌浓度（MIC）为3.8 µg/mL。这一活性水平使其跻身于具有显著抗结核潜力的天然产物行列。结核病是全球性的重大传染病，多重耐药和广泛耐药菌株的出现使得开发新型抗结核药物迫在眉睫，甜菊双糖苷为此提供了新的候选分子。
3. 抗糖尿病活性： 甜菊双糖苷继承了甜菊糖苷类化合物在代谢调节方面的传统。研究表明，它能够改善胰岛素抵抗，降低血糖水平。其作用不仅限于作为无热量甜味剂替代蔗糖以减少糖摄入，更可能通过直接调节糖代谢的关键酶和信号通路发挥治疗作用。动物实验模型证实了其在降低空腹血糖、改善糖耐量方面的效果。
4. 其他潜在活性： 基于其核心结构甜菊醇衍生物的相关研究，甜菊双糖苷还可能具备抗炎、抗氧化、抗高血压等活性，但这些方面有待更直接的实验证据支持。
甜菊双糖苷的多重药理活性与其作用于多个分子靶点和信号通路密切相关。根据现有研究和相关靶点预测，其作用机制可初步归纳如下：
1. 抗糖尿病机制：
* AMPK通路激活： AMP活化蛋白激酶（AMPK）是细胞能量代谢的核心调控器。甜菊双糖苷可能通过激活AMPK（靶点PRKAA1/AMPK），促进葡萄糖摄取（如增加GLUT4转位）、抑制肝脏糖异生，从而发挥降血糖作用。
* 糖代谢关键酶调节： 其可能靶向葡萄糖激酶（GCK），促进肝脏对葡萄糖的利用；或抑制钠-葡萄糖协同转运蛋白2（SGLT2），减少肾脏对葡萄糖的重吸收，增加尿糖排泄，这与当前SGLT2抑制剂类降糖药的作用机制类似。
* 胰岛素信号通路调节： 通过抑制蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTPN1）的活性，可以增强胰岛素受体的磷酸化水平，正向调控胰岛素信号传导，改善胰岛素抵抗。
* 其他相关靶点： 与β-淀粉样蛋白前体（APP）、单胺氧化酶A（MAOA）以及雌激素受体β（ESR2）的潜在相互作用，可能间接影响与糖尿病相关的神经内分泌调节和炎症过程。
2. 抗肿瘤机制：
虽然具体机制尚未完全阐明，但推测与其诱导细胞应激、调控凋亡相关蛋白表达有关。其结构可能干扰肿瘤细胞的能量代谢（如通过AMPK），或影响与增殖相关的信号通路。对ESR2的潜在作用也可能在激素依赖性肿瘤（如部分乳腺癌）中产生影响。
3. 抗结核机制：
其抗结核分枝杆菌的精确分子靶点尚属未知。鉴于其糖苷结构，可能作用于细菌细胞壁的合成或修饰过程，或干扰分枝杆菌特有的代谢途径（如分枝菌酸合成）。需要进一步的化学生物学研究来揭示其特异性作用靶标。
基于提供的成药性参数和现有认知，对甜菊双糖苷的成药性进行初步评价：
1. 吸收、分布、代谢、排泄（ADME）特性：
* 吸收： 分子量较大（>500），且TPSA很高，这可能会限制其通过被动扩散跨过肠上皮细胞膜的能力，口服生物利用度可能较低。它可能需要依赖肠道中的糖转运体（如SGLT1）进行吸收。
* 分布： 血脑屏障透过性预测为“低”，这与高TPSA的特性相符，意味着其不易进入中枢神经系统，这对于减少潜在中枢副作用是有利的，但也限制了其对中枢相关靶点的直接作用。
* 代谢： 作为糖苷类化合物，甜菊双糖苷在体内很可能被肠道菌群或组织中的糖苷酶水解，逐步脱去糖基，生成甜菊醇单糖苷乃至甜菊醇。这些代谢产物可能才是真正的活性形式。其代谢途径和速率是决定其药效持续时间的关键。
* 排泄： 预计主要通过肾脏和胆汁排泄。
2. 安全性初步评价：
* 心脏毒性： hERG抑制性预测为“否”，提示其诱发心脏QT间期延长和尖端扭转型室性心动过速的风险较低，这是一个积极的药物安全性信号。
* 遗传毒性： Ames试验结果为0.0，初步表明在本测试体系下无致突变性，但需更完整的遗传毒性试验组合加以确认。
* 一般毒性： 甜菊糖苷类物质整体安全性记录良好，已被多个国际机构批准作为食品添加剂。但作为高纯度单体用于药物治疗时，仍需进行系统的急性、亚急性和慢性毒性评估。
3. 成药性挑战：
主要挑战在于其较大的分子量和极高的极性可能导致的口服吸收差和生物利用度低的问题。未来可能需要通过结构修饰（如制备前药）、开发新型给药系统（如纳米制剂）或寻找更易吸收的活性代谢产物来克服这一瓶颈。
甜菊双糖苷的多元化生物活性为其在多个治疗领域带来了广阔的应用前景，同时也面临着诸多挑战。
1. 潜在应用方向：
* 抗结核药物开发： 鉴于其明确的抗结核分枝杆菌活性（MIC 3.8 µg/mL），甜菊双糖苷可作为先导化合物，进行结构优化，以提高其效价、改善药代动力学性质，并探索其与现有抗结核药物的联合用药方案，以应对耐药结核病。
* 糖尿病及其并发症的防治： 作为兼具降糖机制多样性和天然安全背景的化合物，它有望开发成为新型抗糖尿病药物或功能食品。特别地，其对AMPK、PTPN1等多靶点的作用，可能对改善胰岛素抵抗和代谢综合征具有综合益处。
* 肿瘤辅助治疗： 其抗增殖活性提示其在肿瘤预防或作为化疗、放疗的增敏剂方面具有研究价值。尤其对于乳腺癌等特定类型肿瘤，值得深入探索。
* 作为药物中间体： 其特定的糖基化结构可用于合成其他具有生物活性的糖苷类衍生物。
2. 未来研究重点与展望：
* 机制深度解析： 利用化学生物学手段（如亲和垂钓、分子对接与定点突变验证）明确其抗结核、抗肿瘤的直接分子靶点，是推动其向药物发展的关键。
* 结构优化： 基于构效关系研究，对其糖基部分或苷元进行修饰，旨在提高活性、增强代谢稳定性、改善口服吸收性。
* 系统药效学与药代动力学研究： 需要在更接近人类的疾病动物模型（如慢性结核感染模型、2型糖尿病模型）中，综合评价其治疗效价、量效关系、长期毒性及ADME特性。
* 制剂学研究： 针对其成药性短板，开发适合的给药途径和制剂技术，如肺部给药用于结核病，或利用纳米载体提高其靶向性和生物利用度。
* 临床前与临床转化： 在完成充分的临床前研究后，逐步推进临床试验，验证其在人体中的安全性和有效性。
甜菊双糖苷，这一源自甜叶菊的天然二萜糖苷，正从传统的甜味剂角色中脱颖而出，展现出作为多靶点治疗药物的巨大潜力。其在抗结核、抗糖尿病和抗肿瘤方面的显著活性，结合初步良好的安全性预测，使其成为一个极具吸引力的药物先导化合物。尽管在口服生物利用度等方面存在挑战，但通过现代药物化学、药剂学和药理学技术的介入，这些障碍有望被克服。未来的研究应聚焦于其精确作用机制的阐明、基于构效关系的理性结构优化以及系统的临床前开发。甜菊双糖苷的研究历程，是天然产物从“食用”到“药用”价值深度挖掘的典范，其后续发展有望为结核病、糖尿病等全球性重大疾病的治疗提供新的候选策略和武器。
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